2017 Fiscal Year Annual Research Report
Hierarchical Spatio-Temporal Structure of Biological Information in the Dynamic Coordination on Brain-Body-Environment: An Explorative Embodiment Approach with Brain-Inspired Tools and Robotics
Publicly Offered Research
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
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| Project/Area Number |
16H01616
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
我妻 広明 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (60392180)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非線形振動子系 / 脳型ロボット / 身体性 / 動的関係性 / 時空間階層性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳身体の発達過程における手遊びの寄与に注目し，脳-身体-環境における動的関係性を扱う情報の時空間階層性を，非線形振動子系の観点から分析し，視覚・聴覚・触覚・運動感覚等の欠損時に互いに補完し課 題達成する相補性を探求する方向性として認知運動発達支援やリハビリテーションへの応用に向かう数理基盤を構築することを目的とした．
本年度は，脳活動，視線，動作の同時測定系を構築，対面した手遊びとして，じゃんけん課題における同期形成のダイナミクス分析を行った．用いたじゃんけん課題は比較的最近に日本で普及している「最初はぐー」の掛け声で開始するもので，3回から４回を腕振りが得られる．ゲーム中の勝敗によって掛け声をかけるホストとその相手をスレーブとして解析した結果，動作の同期性に関しては，ホスト側が振幅と周期が比較的安定しているのに対して，スレーブ側が振幅を増大させながらタイミングを一致させることが観測された．これは，ゲーム中の勝敗によってホストとスレーブが交代した場合でも同様であった．同期構造の開始時の腕振りが下から始まるか(FU)上から始まるか(FD)で分類すると，同期形成はファーストアップ(FU)がほとんどであったが，試行回数が進んむ時系列解析では，ホストがFUだった場合スレーブもFUとなり，ホストがUSだった場合にはスレーブもUSになる傾向が確認された．ジャンケンの熟練度を比較すると上級者では振幅を増大させる最適化されたジャンケンにより同期性が確保されるのに対し，中級者では最後の振りは一致するものの全体的として同期性が低い．さらに初級者は互いに振りを合わせようと動作するものの，周期は一致しても位相が一致しないという傾向が現れた．同時計測された脳波解析では，ジャンケンの最初の振りから２，３回目の振りの最中に4Hz～10Hz付近の整合性がウェーブレットコヒーレンス解析によって示唆された．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] A Narrative Speech, Gaze and Gesturing Robot Accessing to Human Emotion and Memory Which is Investigated by Using a Simultaneous Recording of Electroencephalogram and Eye-Tracker System2017
Author(s)
Muthusamy, A., Kaur, G., Gupta, R., Agarwal, V., Nakayama, S., Ichiki, M., Maniamma, J.M Bhattacharya, B., Wagatsuma, H.
Organizer
The 12th International Conference on Innovative Computing, Information and Control (ICICIC2017)
Int'l Joint Research
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[Presentation] A High-Precision Skilled Movement Evaluation by using Curvature Analysis in the Simultaneous Recording of 3D Motion Capture System and Intracranial Video-EEG Monitoring and Stimulation2017
Author(s)
Maniamma, J., Hagio, M., Togo, M., Shimotake, A., Matsumoto, R., Ikeda, A., Wagatsuma, H.
Organizer
The 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2017)
Int'l Joint Research
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[Presentation] odML- NIX Standardization Workflow for EEG and Motion recordings2017
Author(s)
Wagatsuma, H., Togo, M., Ichiki, M., Hagio, M., Yoshida, H., Maniamma, J., Asai, Y.
Organizer
Brainhack Global (2017) Japan
Int'l Joint Research
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[Presentation] A BMI Approach to Use an Affinity Humanoid to Connect with Online EEG Analyses via ROS Functional Modules2017
Author(s)
Nakayama, S., Ichiki, M., Muthusamy, A., Sampath, S., Yoshida, Y., Sinha, A., Shah, D., Soni, H., Panday, H., Srivantava, R., Sharma, A., Bhattacharya, B., Wagatsuma, H.
Organizer
第27回日本神経回路学会全国大会
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[Presentation] A Simultaneous Recording of Electroencephalogram and 3D Motions of Body Parts During Games Interacting Hand Gestures and Team Sports Playing in the Court2017
Author(s)
Hagio, M., Ichiki, M., Nakayama, S., Yoshida, Yuki, Tachibana, K., Wagatsuma, H.
Organizer
第27回日本神経回路学会全国大会 / The 27st Annual Conference of the Japanese Neural Networks Society (JNNS 2017)
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